JP2014013022A - 圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接にてシリンダ部を容器に固定することにより圧縮機を製造する圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法を提供する。
【解決手段】シリンダ部１１の外周の第１の座標情報Ｈと、容器２の内周の第２の座標情報Ｊとを計測する計測手段と、
第１の座標情報Ｈと第２の座標情報Ｊとを用いて、シリンダ部１１を容器２内に収納した際の、シリンダ部１１の外周と容器２の内周との間の空隙Ｔ２を計算する第１の計算手段と、
空隙Ｔ２から、シリンダ部１１が適正な位置となるように、圧縮機２の溶接点７０毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算手段と、
シリンダ部１１を、容器２に、溶接点７０毎に溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接手段６０とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、圧縮室を備えたシリンダ部を、溶接にて容器に固定することにより圧縮機を製造する圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法に関するものである。

一般的な圧縮機では、圧縮機の外殻である容器の内部に、モータを構成する固定子を設置し、この固定子によって回転子を回転させる。
回転子は、シャフトの一端に挿設されており、このシャフトの他端には、圧縮要素部が組み付けられている。
このため、回転子がシャフトを回転させると、回転トルクがシャフトを介して圧縮要素部に伝達され、圧縮要素部内のローラとベーンが摺動することで、圧縮対象物を圧縮要素部内に吸入および吐出する構造となっている。

回転子は固定子に対して、設計上決定した一定の位置・姿勢に配置させる必要があるため、圧縮機の製造工程においては、圧縮要素部を容器に挿入した後に、圧縮要素部の外形部を容器に固定させることで、シャフトを介して圧縮要素部に接続された回転子の、一定の位置・姿勢を確保している。
この圧縮要素部と容器の固定にはプラグ溶接が用いられており、容器に予め複数点のプラグ溶接用の穴を設け、この穴を用いて容器の外側からプラグ溶接を実施する。

しかしながら、一般的に、圧縮要素部の外形部を容器にプラグ溶接で固定する際には、溶接歪が発生する。
この溶接歪によって、容器に固定された圧縮要素部にズレや軸の傾きが発生し、結果、圧縮要素部に接続されているシャフトの偏心量が大きくなるほか、固定子に対して回転子の芯ズレや傾き等が生じるおそれがあった。
この偏心量、芯ズレ、傾きなどが大きい時には、固定子と回転子との間のエアギャップ量が回転子の径方向に対して不均一となり、モータの始動不良や運転時の騒音や振動が増大する可能性があるという課題があった。

上記の課題を解決するために、例えば、特許文献１では、容器の円周方向の３点の溶接点を結ぶ二等辺三角形の頂点に相当する溶接点の高さを、他の２点の溶接点よりも高くし、溶接点毎の高さが異なる構成としている。
こうして、高さの異なるプラグ溶接により、圧縮要素部の傾きを変化させることが可能である。
これにより、シャフトの軸の倒れの方向を調整し、モータの固定子と回転子間の径方向のエアギャップ量の不均一な状態を改善することができ、モータの吸引力による始動不良や運転時の騒音の低減化を図ることができるという圧縮機の製造方法が開示されている。

特許第３３０１８６４号 （第１頁〜第３頁、図１）

しかしながら、特許文献１に記載の従来の技術では、溶接点の高さを変えることでシャフトを傾けて、エアギャップ量を調整しているため、プラグ溶接用の穴を、予め決めておいた高さで容器に設けておく必要があり、溶接加工を予め決めておいた高さで実施する必要がある。
このため、容器やシリンダの加工精度のばらつきによるシャフトの位置・姿勢のズレや、軸の傾きの変化などに、溶接加工時において対応することができず、結果、モータの始動不良や運転時の騒音や振動を抑制できなくなる可能性が生じるという課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、容器やシリンダの加工精度によって、溶接加工時において、容器の内周やシリンダ部の外形にばらつきがある場合でも、モータを構成する回転子と固定子との間のエアギャップ量を、回転子の全周に渡って均一とすることができ、シャフトの偏心量が小さくなるように製造可能な、圧縮機の製造装置と圧縮機の製造方法の提供を目的としている。

この発明に係る圧縮機の製造装置は、
圧縮室を有するシリンダ部を容器内に収納し、シリンダ部を、容器の周方向に設けられた複数の溶接点にてそれぞれ溶接して固定することにより、圧縮機を製造する圧縮機の製造装置において、
当該装置内の３次元の座標系におけるシリンダ部の外周の座標情報である第１の座標情報と、座標系における容器の内周の座標情報である第２の座標情報とを計測する計測手段と、
第１の座標情報と第２の座標情報とを用いて、シリンダ部を容器内に収納した際の、シリンダ部の外周と容器の内周との間の空隙を計算する第１の計算手段と、
空隙から、シリンダ部が適正な位置となるように、圧縮機の溶接点毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算手段と、
シリンダ部を、容器に、溶接点毎に溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接手段とを備えたものである。

この発明に係る圧縮機の製造方法は、
圧縮室を有するシリンダ部を容器内に収納し、シリンダ部を、容器の周方向に設けられた複数の溶接点にてそれぞれ溶接して固定することにより、圧縮機を製造する圧縮機の製造方法において、
当該装置内の３次元の座標系におけるシリンダ部の外周の座標情報である第１の座標情報と、座標系における容器の内周の座標情報である第２の座標情報とを計測する計測工程と、
第１の座標情報と第２の座標情報とを用いて、シリンダ部を容器内に収納した際の、シリンダ部の外周と容器の内周との間の空隙を計算する第１の計算工程と、
空隙から、シリンダ部が適正な位置となるように、圧縮機の溶接点毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算工程と、
シリンダ部を、容器に、溶接点毎に溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接工程とを備えたものである。

この発明に係る圧縮機の製造装置は、
当該装置内の３次元の座標系におけるシリンダ部の外周の座標情報である第１の座標情報と、座標系における容器の内周の座標情報である第２の座標情報とを計測する計測手段と、
第１の座標情報と第２の座標情報とを用いて、シリンダ部を容器内に収納した際の、シリンダ部の外周と容器の内周との間の空隙を計算する第１の計算手段と、
空隙から、シリンダ部が適正な位置となるように、圧縮機の溶接点毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算手段と、
シリンダ部を、容器に、溶接点毎に溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接手段とを備えたものなので、
溶接加工時において、容器の内周やシリンダ部の外形にばらつきがある場合でも、モータを構成する回転子と固定子との間のエアギャップ量を、回転子の全周に渡って均一とすることができる圧縮機の製造装置を提供することができる。

この発明に係る圧縮機の製造方法は、
圧縮室を有するシリンダ部を容器内に収納し、シリンダ部を、容器の周方向に設けられた複数の溶接点にてそれぞれ溶接して固定することにより、圧縮機を製造する圧縮機の製造方法において、
当該装置内の３次元の座標系におけるシリンダ部の外周の座標情報である第１の座標情報と、座標系における容器の内周の座標情報である第２の座標情報とを計測する計測工程と、
第１の座標情報と第２の座標情報とを用いて、シリンダ部を容器内に収納した際の、シリンダ部の外周と容器の内周との間の空隙を計算する第１の計算工程と、
空隙から、シリンダ部が適正な位置となるように、圧縮機の溶接点毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算工程と、
シリンダ部を、容器に、溶接点毎に溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接工程とを備えたものなので、
溶接加工時において、容器の内周やシリンダ部の外形にばらつきがある場合でも、モータを構成する回転子と固定子との間のエアギャップ量を、回転子の全周に渡って均一に調整することができる圧縮機の製造方法を提供することができる。

この発明の実施の形態１に係る圧縮機の製造装置の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る圧縮機の製造装置にて製造される圧縮機の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る圧縮機の製造装置の製造工程を示すフロー図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の製造途中における位置関係を示す平面図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の製造途中における位置関係を示す断面図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の溶接加工前後における形状を示す平面図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の溶接加工前後における状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の溶接加工前後における状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の製造途中における位置関係を示す平面図である。 この発明の実施の形態１にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の製造途中における状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る圧縮機の製造装置の製造工程を示すフロー図である。 この発明の実施の形態２にて製造される圧縮機の容器とシリンダ部の製造途中における状態を示す断面図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の製造装置１００と、当該圧縮機の製造装置１００により製造される圧縮機１について図を用いて説明する。
図１は、圧縮機の製造装置１００の構成を示す図である。
図２は、圧縮機の製造装置１００にて製造される圧縮機１の構成を示す断面図である。
図３は、圧縮機１の製造工程を示すフロー図である。
図４は、容器２に挿入する前のシリンダ部１１と、シリンダ部１１の下方に配置された容器２とを、装置１００の上方から見た平面図である。
図５（ａ）は、容器２に挿入する前のシリンダ部１１と、シリンダ部１１の下方に配置された容器２と、シリンダセンサ５９および容器センサ５８とを示した断面図である。
図５（ｂ）は、容器２内にシリンダ部１１を収納した際の、シリンダ部１１と容器２とを示した断面図である。
図６（ａ）は、プラグ溶接する前のシリンダ部１１と容器２との形状を示した平面図である。
図６（ｂ）は、プラグ溶接して容器２の冷却を実施した後の、シリンダ部１１と容器２の形状とを示した平面図である。
尚、説明の都合上、図２の圧縮機１は、図１の製造途中の圧縮機１に対して上下を反転した状態で図示している。
また、図５では、鉛直上側に行くほど径が大きい形状を有する容器２を用いている。

まず、図２を用いて一般的な圧縮機１の構成を説明する。
容器２は、円筒形状をしており、この容器２内にモータ３と圧縮要素部１０とが設置されている。
モータ３は、回転子３ａと固定子３ｂとを有しており、回転子３ａはシャフト４の一端に取り付けられており、シャフト４の他端には、シャフト４の回転を支持する軸受５と圧縮要素部１０とが接続されている。
固定子３ｂと容器２、および回転子３ａとシャフト４は、共に焼嵌によって互いに固定されている。
回転子３ａと固定子３ｂとの間には、回転子３ａを回転可能にするためのエアギャップＴ１を備える。
圧縮要素部１０は、圧縮要素部１０の内部に圧縮室（図示せず）を形成するための、ローラおよびベーン（図示せず）を備えたシリンダ部１１を備えている。

こうして、モータ３を駆動させると、モータ３で発生した回転トルクが、シャフト４を介して圧縮要素部１０に伝達され、シリンダ部１１内のローラとベーンが摺動されることにより、圧縮室にガス等の圧縮対象物を吸入および圧縮して、圧縮された圧縮対象物を容器２の外に吐出させることができる。

このような構成の圧縮機１では、固定子３ｂと回転子３ａとの間のエアギャップＴ１の量を、回転子３ａの径方向に対して均一にすることで、モータ３の始動不良や運転時の騒音や振動を低減している。
そのためには、固定子３ｂに対して回転子３ａが、一定の位置や姿勢を確保する必要があるため、容器２の側面に、容器２の周方向に対して複数の円形状の穴６を設け、これらの穴６の各位置でプラグ溶接をすることにより、シリンダ部１１を容器２に固定している。

次に、図１を用いて圧縮機１の製造装置１００（以降、装置１００と称す）の構成を説明する。
図１においては、装置１００の構成の理解を助けるために、製造途中の圧縮機１を共に示している。
ロータシリンダＡＳＳＹ２１は、シャフト４を介して圧縮要素部１０と回転子３ａとが予め組み付けられた部分完成品である。
以降の説明で用いられる鉛直方向、水平（左右）方向、とは、特に指定の無い限り装置１００の鉛直方向、水平（左右）方向を示すものとする。

基台５０上には、サイドフレーム５１が鉛直方向に設置されており、このサイドフレーム５１の鉛直方向上部に上部フレーム５２が設置されることで、装置１００の外枠が形成されている。
載置台５３は、製造対象物である圧縮機１の容器２を載置する台である。
容器把持チャック５４は、チャック開閉動作機構５５に取り付けられており、チャック開閉動作機構５５が駆動することで、容器２を左右両側から把持するように開閉可能な構造となっている。
これにより、載置台５３上に載置された容器２を、圧縮機１の製造途中において位置ズレしないように、位置固定することが可能になる。

シリンダ把持チャック５６は、ロータシリンダＡＳＳＹ２１を把持する機構部であり、上部フレーム５２に設置された上下駆動機構５７に取り付けられている。
上下駆動機構５７は、鉛直方向に対して上昇および下降が可能な構造となっており、この上下駆動機構５７の上昇および下降に伴い、シリンダ把持チャック５６も上下方向に移動する構造となっている。

装置１００は、図で示す装置原点Ｏ１を原点とした３次元の座標系Ｃを備えている。
そして、この座標系Ｃを用いて、容器２の内周の座標情報を計測する計測手段である容器センサ５８と、シリンダ部１１の外周の座標情報を計測する計測手段であるシリンダセンサ５９とが、サイドフレーム５１に取り付けられている。
また、容器センサ５８は、高さの異なるセンサ先端部５８ａとセンサ先端部５８ｂの２つのセンサ部を有しており、高さの異なる２箇所の容器２の内周の座標情報を取得することが可能である。

容器センサ５８とシリンダセンサ５９は、共に上下方向、水平方向に移動可能な構造を備えており、座標系Ｃにおける所望の位置における容器２の座標点とシリンダ部１１の座標点とを取得することが可能である。
更に、この容器センサ５８とシリンダセンサ５９は、計測作業が終了した後には、圧縮機１の製造作業の障害とならないように、伸縮および移動可能な構造となっている。

こうして本実施の形態では、容器センサ５８とシリンダセンサ５９を所望の場所に移動させて、３個のシリンダセンサ５９を、装置原点Ｏ１を中心として１２０度ずつの角度間隔で配置しており、同様に、容器センサ５８もシリンダセンサ５９と同じ角度で、３個配置されている。
このため、容器２の内周とシリンダ部１１の外周の座標情報を、装置１００の中心に対して同じ角度で計測可能としている。
この両センサは、後述の図示しない第１の計算手段に接続されており、第１の計算手段は、取得した座標情報を保持可能であると共に、座標情報を用いて、シリンダ部１１を容器２内に収納した際の、シリンダ部１１の外周と容器２の内周との間の空隙を計算することが可能である。

溶接トーチ６０は、シリンダ部１１と容器２とをプラグ溶接するための溶接機器であり、上下方向、水平方向に移動可能な構造となっている。
更に、第２の計算手段に接続されており、この第２の計算手段からの命令に従って、溶接熱量が調整可能な構造を備えている。

次に、本実施の形態１に用いる圧縮機の製造方法を、各図に基づいて説明する。
まず、図１に示すように、載置台５３上に、予め固定子３ｂが圧入固定された容器２を載置し、容器把持チャック５４によって把持する（図３のステップＳＴ１）。
次に、図１に示すように、ロータシリンダＡＳＳＹ２１を、シリンダ把持チャック５６にて把持し、容器２の鉛直方向上方に配置させる（図３のステップＳＴ２）。

次に、図５（ａ）に示すように、シリンダ部１１の外周の座標点を計測するために、３個のシリンダセンサ５９のそれぞれを、シリンダ部１１の外周の高さの位置に配置する。
その後、その高さでシリンダセンサ５９を、シリンダ部１１の外周に対して前進させて、３次元の座標系Ｃにおけるシリンダ部１１の外周の座標情報である第１の座標情報Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を計測する。
図４、図５に、●で示す箇所は、シリンダセンサ５９により測定した、第１の座標情報Ｈである。
この取得された第１の座標情報Ｈは、図示しない第１の計算手段内に保持される（図３のステップＳＴ３）。

その後、図５（ａ）に示すように、３個の容器センサ５８のそれぞれを、容器２の内側に配置させる。
この時、容器センサ５８のセンサ先端部５８ａ、５８ｂのそれぞれの高さを、容器２に設けられた穴６の上下の高さになるように配置する。

その後、容器センサ５８を容器２の内周に対して前進させて、容器２の内周の座標情報である第２の座標情報Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６を計測する。
図４、図５に、◎で示す箇所は、容器センサ５８により測定した容器２の内周の座標情報である第２の座標情報Ｊである。
このとき、センサ先端部５８ａにて取得した第２の座標情報をＪ上とし、センサ先端部５８ｂにて取得した第２の座標情報をＪ下と定義する。
この取得された第２の座標情報Ｊは、図示しない第１の計算手段内に保持される（図３のステップＳＴ４）。

次に、上下駆動機構５７を下降させて、ロータシリンダＡＳＳＹ２１を容器２内に挿入する（図３のステップＳＴ５）。
次に、図５（ｂ）に示すように、第１の計算手段は、図３のステップＳＴ３およびステップＳＴ４にて取得した、第１の座標情報Ｈと第２の座標情報Ｊを用いて、容器２内にシリンダ部１１を収納した際の、シリンダ部１１と、容器２との間の空隙Ｔ２を計算する。

ここで、図５（ａ）で示したように、図３のステップＳＴ３で第１の座標情報Ｈを取得した際には、シリンダ部１１は容器２内に収納する前の状態であるため、単純に、取得した第１の座標情報Ｈと第２の座標情報Ｊの差分を計算する方法では、空隙Ｔ２は得られない。
そこで、図５（ｂ）に示すように、第１の座標情報ＨのＺ軸方向の成分（鉛直方向の成分）を、第２の座標情報ＪのＺ軸方向の成分（鉛直方向の成分）と一致するようにオフセットさせた、第１の座標情報Ｈ１’を用いる。

例えば、計測時の第１の座標情報Ｈ１の座標は（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）であり、容器２の第２の座標情報Ｊの座標は、Ｊ４上（Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４）である。
この場合に、空隙Ｔ２を求めるには、第２の座標情報Ｊ４上のＺ軸成分と同じ位置まで、下記のように第１の座標情報Ｈ１のＺ軸成分をオフセットさせる。

計測時 ：第１の座標情報Ｈ１ （Ｘ１，Ｙ１、Ｚ１）
第２の座標情報Ｊ４上（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）

空隙計算時：第１の座標情報Ｈ１’（Ｘ１、Ｙ１、”Ｚ４”）
第２の座標情報Ｊ４上（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）

第１の座標情報Ｈ１を、第１の座標情報Ｈ１’にオフセットした後に、第１の座標情報Ｈ１’と第２の座標情報Ｊ４上との２点間の距離を計算することで、空隙Ｔ２を求めることができる。

尚、本実施の形態では図５に示すように、容器２の第２の座標情報Ｊの測定を、第２の座標情報Ｊ上と第２の座標情報Ｊ下というように、高さを変えて複数点計測しているのに対して、シリンダ部１１については高さを変えての複数点での測定はしていない。
これは、容器２は製造ばらつきにより径の大きさが高さによって異り、一方、シリンダ部１１は、容器２ほど製造ばらつきが大きくなく、径の大きさがほぼ変化しないためである。そのため、シリンダ部１１に関しては、このように所定の高さ１点のみの計測としても、空隙Ｔ２の計測が可能である。
容器２とシリンダ部１１の形状に応じて、計測点を増減させることも可能である。

また、シリンダセンサ５９および容器センサ５８は、装置１００の装置原点Ｏ１に対して、共に、１２０度ずつの角度間隔で配置されているので、シリンダセンサ５９にて取得した第１の座標情報Ｈと、容器センサ５８で取得した第２の座標情報Ｊは、共に、装置１００の中心から１２０度の角度間隔を持つ線上にある。
これにより、第１の座標情報Ｈと第２の座標情報Ｊの位置が、周方向に対して互いに大きなズレが生じないため、適切な距離の空隙Ｔ２が測定可能である。

更に、第１の計算手段は、開口方向Ｄ１を計算する。この開口方向Ｄ１とは、容器２の径が、鉛直方向上方に行くほど大きいか、または小さいか、または同じであるかを示す値である。
図５を用いて説明すると、具体的には、第１の計算手段は、図３のステップＳＴ４にて用いた第２の座標情報のＪ上とＪ下の座標情報から傾きを求めることで、図５（ｂ）（ｃ）の圧縮機１の容器２の開口方向Ｄ１が、鉛直方向上方に行くほど径が大きくなる形状であると判定する（図３のステップＳＴ６）。

次に、第２の計算手段は、図３のステップＳＴ６にて計算した空隙Ｔ２と開口方向Ｄ１を用いて、溶接時において、容器２に対してシャフト４が適切な位置・姿勢となるような溶接熱量Ｑ１を計算する（図３のステップＳＴ７）。以下、その計算方法の詳細を説明する。

図６に示す溶接点７０は、シリンダ部１１と容器２とを溶接する部位である。
図中に点線○で示す中点７１は、隣り合う溶接点７０間の、中点付近の部位である。
３箇所の溶接点７０でプラグ溶接を実施して容器２を冷却すると、通常、容器２の内形形状は、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）のように、溶接点７０を頂点とした三角形状に変形する。
そのため、中点７１付近では、容器２の内径とシリンダ部１１の外径との間の空隙Ｔ２が減少する。
尚、この容器２の変形は、容器２の下部の、溶接点７０付近で特に生じるものであり、容器２の上部においてはこの変形は微少なものである。
そのためこの変形は、容器２の上部に組み付けられた固定子３ｂの位置・姿勢に対しては、大きな影響を与えない。

特に、シリンダ部１１の外周と容器２の内周に加工精度による形状のばらつきがある場合などは、溶接前の空隙Ｔ２の量は、シリンダ部１１の全周に渡り不均一なばらつきがある。
このため、このようにプラグ溶接によって、容器２の内周形状が変化すると、容器２の内周とシリンダ部１１の外周とが不均一に接触する接触点７２（図６（ｂ）にて■において示す）が発生する。
このように容器２の内周とシリンダ部１１の外周とが接触する接触点７２が発生することが、シリンダ部１１の傾きを生じさせ、シャフト４の位置・姿勢変化を引き起こす原因となる。

接触点７２が生じることによる、シャフト４の位置・姿勢の変化の方向は、容器２の形状（開口方向Ｄ１）に依存する。
以下、図を用いて、接触点７２と、容器２の形状（開口方向Ｄ１）とが要因となる、シャフト４の位置・姿勢の変化のメカニズムを示す。

図７は、容器２が、鉛直方向上方に行くほど径が大きい形状を持つ圧縮機１の場合において、図７（ａ）は溶接前、図７（ｂ）は溶接後、図７（ｃ）は冷却後におけるシャフト４の位置・姿勢と、容器２の形状とを示す断面図である。
本図で示す圧縮機１は、シリンダ部１１の外周の形状と容器２の内周の形状に、加工精度によるばらつきがあり、シリンダ部１１の外周と容器２の内周が近接する箇所（図７に●で示す近接点７３）が発生する。

シリンダ部１１の外周と容器２の内周が近接する近接点７３がある場合において、プラグ溶接を実施すると、前述のようにプラグ溶接後に容器２を冷却することによって、容器２の形状が変化し、シリンダ部１１と容器２が近接点７３において接触し、図７（ｃ）に示す接触点７２が発生する。
一般的に溶接点７０では、冷却後に容器２の内側に凸となるように容器２が変形する。
したがって、溶接と冷却後に接触点７２において、シリンダ部１１が容器２の内周壁に押されてしまう。
その結果、容器２の形状（開口方向Ｄ１）が、鉛直方向上方に行くほど径が大きい場合で、且つ、接触点７２がある場合では、シリンダ部１１とシャフト４は、図７（ｃ）のように、接触点７２を回転中心として中心軸が傾く。
その結果、回転子３ａと固定子３ｂとの間のエアギャップＴ１の量が不均一となる。

また、容器２の形状（開口方向Ｄ１）が図６とは逆の形状を有する、すなわち、鉛直方向上方に行くほど径が小さい形状を持つ圧縮機１の場合においての、シリンダ部１１の姿勢変化について説明する。
図８は、容器２が、鉛直方向上方に行くほど径が大きい形状を持つ圧縮機１の場合において、図８（ａ）は溶接前、図８（ｂ）は溶接後、図８（ｃ）は冷却後におけるシャフト４の位置・姿勢と、容器２の形状とを示す断面図である。

このように、容器２が、鉛直方向上方に行くほど径が小さい形状を持つ場合において、接触点７２がある状態で、プラグ溶接と冷却を実施すると、接触点７２においてシリンダ部１１が容器２の内壁に押され、シリンダ部１１とシャフト４は、図８（ｃ）のように、接触点７２を回転中心として中心軸が傾く。
その結果、回転子３ａと固定子３ｂとの間のエアギャップＴ１が不均一となる。

ここで、図７（ｃ）と図８（ｃ）を比較すると、シャフト４が傾く方向が逆となっていることから、空隙Ｔ２の位置と、容器２の形状（開口方向Ｄ１）に応じて、シリンダ部１１の「倒れの方向」が異なることが分かる。
一般的に、溶接点７０に加える溶接熱量を上げると、容器の内側方向に凸となるように変形する容器２の溶接歪の量が大きくなるため、シャフト４の「倒れの量も」大きくなる。
この「倒れの方向」と、「倒れの量」を用いて、シャフト４の位置・姿勢を調整する方法を以下にて説明する。

図９は、容器２が、鉛直上側に行くほど径が大きい形状を持つ圧縮機１の場合において、図９（ａ）は溶接前、図９（ｂ）は冷却後における容器２とシリンダ部１１の位置関係を示す平面図である。
図１０は、容器２が、鉛直上側に行くほど径が大きい形状を持つ圧縮機１の場合において、図１０（ａ）はシャフト４の倒れの方向と量の調整前、図１０（ｂ）は調整後でのシリンダ部１１の位置・姿勢と、容器２とを示す断面図である。

図９（ａ）に示す容器２とシリンダ部１１は、溶接点７０Ａ付近で、シリンダ部１１と容器２との間の空隙Ｔ２が小さくなっている。
この場合に、溶接と冷却を実施すると、図９（ｂ）に示すように、溶接点７０Ａ付近で接触点７２が発生する。
この時、図１０（ａ）に示すように、シリンダ部１１は、空隙Ｔ２の小さい方（溶接点７０Ａ付近の接触点７２の方向）に押され、シャフト４の中心軸が倒れる。
しかしここで、空隙Ｔ２の大きい側にある他の２つの溶接点７０Ｂ、７０Ｃに加える溶接熱量を、溶接点７０Ａに加える溶接熱量より上げると、空隙Ｔ２の大きい側の容器２の変形量が大きくなるため、シリンダ部１１を押す力を均等化して、図１０（ｂ）の状態にすることができる。

このように、シリンダ部１１の位置・姿勢の変化を、各溶接点７０に加える溶接熱量を、空隙Ｔ２の情報に加えて、容器２の形状の情報（開口方向Ｄ１）を用いて求めることが可能であり、これにより、溶接点７０毎に、溶接熱量を調整することで、シャフト４の「倒れの方向および倒れの量」を調整することが可能となる。

このように、シャフト４の「倒れの方向および倒れの量」を調整するためには、圧縮機１の製造前に、事前に、開口方向Ｄ１と空隙Ｔ２の異なる複数の試験サンプルを用意しておく。そして、この複数の試験サンプルにプラグ溶接を実施して、それぞれのサンプルに対応するシリンダ部１１の倒れの方向と量のデータを取得しておき、このデータから、
溶接熱量Ｑ１＝ｆ（空隙Ｔ２、開口方向Ｄ１）・・・式１
という関係式を予め求めておく。
そして、実際の圧縮機１の製造工程において、プラグ溶接を実施する際に、図３のステップＳＴ１から図３のステップＳＴ７にて求めた空隙Ｔ２の情報および開口方向Ｄ１の情報を用いて、上記の式１から、シャフト４の偏心量が少なく、エアギャップＴ１の量が均一となるような、溶接点７０毎に必要な溶接熱量Ｑ１を決定する。

次に、図３のステップＳＴ７で求めた熱量を用いて、シリンダ部１１と容器２を溶接点７０において溶接すると、容器２に対してシリンダ部１１が適正な位置・姿勢になるように形成される（図３のステップＳＴ８）。
このようにして、シャフト４の位置・姿勢を調整することが可能である。

尚、本実施の形態では、容器センサ５８とシリンダセンサ５９を、装置１００に対して位置固定されているとして説明しているが、計測対象物に対して回転可能な構造としてもよい。
更に、両センサの計測点を３点として説明しているが、計測点を多くすれば、空隙Ｔ２の量をより正確に取得することが可能である。

尚、本実施の形態では、接触点７２が溶接冷却後に発生するものとして説明しているが、図７（ａ）で示すような、溶接冷却前であって、シリンダ部１１を容器２内に挿入した時点で発生する場合もある。

上記のように構成された本実施の形態の圧縮機１の製造装置１００および圧縮機の製造方法によると、容器２やシリンダ部１１の加工精度によって、容器２の内周形状やシリンダ部の外形形状にばらつきがあり、そのため、シャフト４の位置・姿勢が変化する場合でも、溶接加工時において、シャフト４の位置・姿勢を調整することができる。
これにより、モータ３を構成する回転子３ａと固定子３ｂとの間のエアギャップＴ１量を、回転子３ａの径方向に対して均一にすることができ、シャフト４の偏心量を小さくすることが可能である。
これにより、モータの始動不良や運転時の騒音や振動を抑制することのできる圧縮機１を製造可能な、圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法を提供することが可能である。

また、モータ３の駆動不良に起因する過電流等を低減することができることから、エネルギー消費量を削減することも可能である。
また、製造された圧縮機１の歩留まりを向上させることができるため、環境の観点からも効果を奏する。
更に、シャフト４の偏心量を抑制するための、特別な加工や別部品などを圧縮機１に設ける必要がないため、圧縮機１を小型化、軽量化することが可能になる。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
本実施の形態に用いる図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１１は、本実施の形態２における圧縮機１を製造する方法の概要を示すフロー図である。
図１２（ａ）は、本実施の形態２における容器２と容器２の中心座標を示す平面図である。
図１２（ｂ）は、本実施の形態２における容器２と容器２の中心座標を示す断面図であ
る。

実施の形態１と異なる点は、図１１のステップＳＴ２０６およびステップＳＴ２０７である。
図１１のステップＳＴ２０６では、実施の形態１で求めた空隙Ｔ２と開口方向Ｄ１に加えて、容器２の中心軸の傾きＫ１を求める。
以下、容器２の中心軸の傾きＫ１の計算方法について説明する。
まず、第１の計算手段は、容器２の第２の座標情報Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６から、容器２の中心座標情報Ｐを計算する。
図１２（ｂ）で示すように、センサ先端部５８ａの高さにて取得した中心座標情報をＰ上とし、センサ先端部５８ｂの高さにて取得した中心座標情報をＰ下とする。
そしてこの中心座標情報Ｐ上と中心座標情報Ｐ下から、容器２の中心軸の傾きＫ１を求める。

図１１のＳＴ２０７では、第２の計算手段は、図１１のステップＳＴ２０６にて計算した空隙（Ｔ２）と開口方向（Ｄ１）とに加えて、容器２の中心軸の傾きＫ１から、溶接時において、容器２に対してシリンダ部１１が適切な位置および姿勢となるような溶接熱量（Ｑ１）を計算する。
このように本実施の形態では、シャフト４の位置・姿勢の調整時において、容器２の中心軸の傾きＫ１の情報を用いる。

上記のように構成された本実施の形態の圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法によると、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、容器２の中心軸の傾きＫ１の情報を用いてシャフト４の位置・姿勢の調整を行うものなので、容器２に固定されている固定子３ｂの位置を考慮して、シャフト４の位置・姿勢の調整をより正確に実施することができる。
これにより、更にモータの始動不良や運転時の騒音や振動を抑制することのできる圧縮機１を製造可能な、圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法を提供することが可能である。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を実施の形態１と異なる箇所を中心に説明する。
本実施の形態において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態では、シリンダセンサ５９および容器センサ５８にて計測するシリンダ部１１の外周と容器２の内周の計測位置を、隣接する溶接点７０間の中点付近の位置である中点７１付近とする。

実施の形態１の図６で述べたように、この中点７１付近はプラグ溶接を実施して容器２を冷却した後に、最も容器２がシリンダ部１１に近接する部位である。
そのため、シリンダ部１１の姿勢・位置変化の要因となるシリンダ部１１と容器２との接触箇所は、この中点７１で発生することが多く、予めシリンダセンサ５９および容器センサ５８にて計測する位置を、中点７１付近に絞っておくことにより、よりシリンダ部１１と容器２との間の空隙Ｔ２の小さくなる箇所（接触点７２の場所）を正確に測定することが可能となる。

上記のように構成された本実施の形態の圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法によると、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、空隙Ｔ２がもっとも小さくなる位置を、更に正確に測定することが可能となるため、シリンダ部１１の位置・姿勢の調整が更に正確になる。
これにより、更にモータの始動不良や運転時の騒音や振動を抑制することのできる圧縮機１を製造可能な、圧縮機の製造装置および圧縮機の製造方法を提供することが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１００ 圧縮機の製造装置、１ 圧縮機、２ 容器、３ モータ、３ａ 回転子、
３ｂ 固定子、４ シャフト、１１ シリンダ部、５８ 容器センサ、
５８ａ，５８ｂ センサ先端部、５９ シリンダセンサ、６０ 溶接トーチ、
Ｃ 座標系、Ｈ，Ｈ’ 第１の座標情報、Ｊ 第２の座標情報、Ｏ１ 装置原点、
Ｔ１ エアギャップ、Ｔ２ 空隙、Ｄ１ 開口方向、Ｋ１ 容器の傾き、
Ｐ 容器中心座標情報、７０ 溶接点、７１ 中点、７２ 点。

Claims (14)

1. 圧縮室を有するシリンダ部を容器内に収納し、前記シリンダ部を、前記容器の周方向に設けられた複数の溶接点にてそれぞれ溶接して固定することにより、圧縮機を製造する圧縮機の製造装置において、
   当該装置内の３次元の座標系における前記シリンダ部の外周の座標情報である第１の座標情報と、前記座標系における前記容器の内周の座標情報である第２の座標情報とを計測する計測手段と、
   前記第１の座標情報と前記第２の座標情報とを用いて、前記シリンダ部を前記容器内に収納した際の、前記シリンダ部の外周と前記容器の内周との間の空隙を計算する第１の計算手段と、
   前記空隙から、前記シリンダ部が適正な位置となるように、前記圧縮機の前記溶接点毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算手段と、
   前記シリンダ部を、前記容器に、前記溶接点毎に前記溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接手段とを備えた圧縮機の製造装置。
2. 前記第１の計算手段は、前記第２の座標情報から前記容器の開口方向を計算し、前記第２の計算手段は、前記空隙と前記開口方向とを用いて前記各溶接熱量をそれぞれ計算する請求項１に記載の圧縮機の製造装置。
3. 前記第１の計算手段は、前記第２の座標情報から、前記容器の開口方向および前記容器の中心座標を計算することにより前記容器の軸の傾きを計算し、前記第２の計算手段は、前記空隙と前記開口方向と前記軸の傾きとを用いて前記各溶接熱量をそれぞれ計算する請求項１に記載の圧縮機の製造装置。
4. 前記第１の計算手段は、前記第２の座標情報から前記容器の軸の傾きを計算し、前記第２の計算手段は、前記軸の傾きを付加して前記各溶接熱量をそれぞれ計算する請求項１又は請求項２に記載の圧縮機の製造装置。
5. 前記第１の座標情報と前記第２の座標情報は、隣り合う前記溶接点間の中点付近の情報である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機の製造装置。
6. 前記シリンダ部の鉛直方向に対する回転軸を備えた圧縮機を製造する圧縮機の製造装置である場合において、
   前記第２の計算手段は、前記適正な位置として、前記回転軸の偏心量が最小となる位置を用いる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機の製造装置。
7. 前記シリンダ部の鉛直方向に対する回転軸と、
   前記回転軸に接続された回転子と、
   前記回転子の周囲に設置された固定子とを備えた圧縮機を製造する圧縮機の製造装置である場合において、
   前記第２の計算手段は、前記適正な位置として、前記回転子と前記固定子との間のエアギャップ量を、前記回転子の径方向に対して均一となるような位置を用いる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の圧縮機の製造装置。
8. 圧縮室を有するシリンダ部を容器内に収納し、前記シリンダ部を、前記容器の周方向に設けられた複数の溶接点にてそれぞれ溶接して固定することにより、圧縮機を製造する圧縮機の製造方法において、
   当該装置内の３次元の座標系における前記シリンダ部の外周の座標情報である第１の座標情報と、前記座標系における前記容器の内周の座標情報である第２の座標情報とを計測する計測工程と、
   前記第１の座標情報と前記第２の座標情報とを用いて、前記シリンダ部を前記容器内に収納した際の、前記シリンダ部の外周と前記容器の内周との間の空隙を計算する第１の計算工程と、
   前記空隙から、前記シリンダ部が適正な位置となるように、前記圧縮機の前記溶接点毎における溶接熱量をそれぞれ計算する第２の計算工程と、
   前記シリンダ部を、前記容器に、前記溶接点毎に前記溶接熱量を用いてそれぞれ溶接する溶接工程とを備えた圧縮機の製造方法。
9. 前記第１の計算工程は、前記第２の座標情報から前記容器の開口方向を計算し、前記第２の計算工程は、前記空隙と前記開口方向とを用いて前記各溶接熱量をそれぞれ計算する請求項８に記載の圧縮機の製造方法。
10. 前記第１の計算工程は、前記第２の座標情報から、前記容器の開口方向および前記容器の中心座標を計算することにより前記容器の軸の傾きを計算し、前記第２の計算工程は、前記空隙と前記開口方向と前記軸の傾きとを用いて前記各溶接熱量をそれぞれ計算する請求項８に記載の圧縮機の製造方法。
11. 前記第１の計算工程は、前記第２の座標情報から前記容器の軸の傾きを計算し、前記第２の計算工程は、前記軸の傾きを付加して前記各溶接熱量をそれぞれ計算する請求項８又は請求項９に記載の圧縮機の製造方法。
12. 前記第１の座標情報と前記第２の座標情報は、隣り合う前記溶接点間の中点付近の情報である請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の圧縮機の製造方法。
13. 前記シリンダ部の鉛直方向に対する回転軸を備えた圧縮機を製造する圧縮機の製造方法である場合において、
    前記第２の計算工程は、前記適正な位置として、前記回転軸の偏心量が最小となる位置を用いる請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載の圧縮機の製造方法。
14. 前記シリンダ部の鉛直方向に対する回転軸と、
    前記回転軸に接続された回転子と、
    前記回転子の周囲に設置された固定子とを備えた圧縮機を製造する圧縮機の製造方法である場合において、
    前記第２の計算工程は、前記適正な位置として、前記回転子と前記固定子との間のエアギャップ量を、前記回転子の径方向に対して均一となるような位置を用いる請求項８乃至請求項１３のいずれか１項に記載の圧縮機の製造方法。

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